Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών

Η πλήρης κατανόηση της συσχέτισης μεταξύ της δομής και των ιδιοτήτων των υλικών αποτελεί την βασική προϋπόθεση όχι μόνο της δυνατότητας επιλογής του καταλληλότερου υλικού για συγκεκριμένη εφαρμογή, αλλά και της ανάπτυξης νέων υλικών.
Το βιβλίο αυτό παρουσιάζει την τριπλή συσχέτιση μεταξύ δομής, ιδιοτήτων και κατεργασιών των υλικών και αναφέρεται στα είδη των διαθέσιμων υλικών με τις ιδιότητες, την τυποποίηση και τις εφαρμογές τους.
Περιλαμβάνει μεθόδους ποιοτικού ελέγχου και προσδιορισμού διαφόρων ιδιοτήτων των υλικών, τρόπους ελέγχου και επέμβασης στη δομή για απόκτηση επιθυμητών χαρακτηριστικών από τα υλικά και τέλος τις διάφορες βιομηχανικές επεξεργασίες μορφοποίησης των υλικών.
Αποτελεί ένα από τα λίγα βιβλία στην ελληνική βιβλιογραφία που διαπραγματεύεται όλα τα είδη των κατασκευαστικών υλικών (μεταλλικά, πολυμερή, κεραμικά, γυαλιά, τσιμέντα και σύνθετα υλικά) και είναι αποτέλεσμα μιας μακρόχρονης προσπάθειας και εμπειρίας από τη διδασκαλία του μαθήματος «Τεχνολογία Υλικών». Σε συνδυασμό με το βιβλίο «Χημική Τεχνολογία» (Βατάλης Αργύρης, Εκδόσεις Ζήτη, 2004), που παρουσιάζει τις μεθόδους παραγωγής των κατασκευαστικών υλικών από πρώτες ύλες, αποτελεί μια πλήρη αναφορά στον κόσμο των υλικών από την διαδικασία παραγωγής τους μέχρι τη χρήση τους.
Απευθύνεται σε φοιτητές Τ.Ε.Ι. και Α.Ε.Ι. και επιστήμονες ειδικότητας Μηχανολογίας, Ηλεκτρολογίας, Βιομηχανικού Σχεδιασμού, Επιστήμης και Τεχνολογίας των Υλικών, Χημικού Μηχανικού, Μεταλλειολόγου Μηχανικού, Πολιτικού Μηχανικού και άλλων ειδικοτήτων που σχετίζονται με τα κατασκευαστικά υλικά.

Περιεχόμενα

1 Εισαγωγή

1. Ο κόσμος των υλικών
2. Επιστήμη και μηχανική των υλικών
3. Τύποι υλικών
   Μεταλλικά υλικά
   Πολυμερή
   Κεραμικά
   Σύνθετα υλικά
   Ηλεκτρονικά υλικά
4. Επιλογή των υλικών
   Ανταγωνισμός μεταξύ των υλικών

2 Στοιχεία Δομής των Ατόμων και Θεωρίας των Δεσμών

1. Στοιχεία δομής των ατόμων
2. Στοιχεία από τη θεωρία των δεσμών

3 Δομή των Υλικών

1. Εισαγωγή
2. Κρυσταλλικά συστήματα και κρυσταλλικά πλέγματα
3. Δομή των μετάλλων
4. Δομή των κεραμικών
5. Δομή των πολυμερών
6. Kρυσταλλογραφικές διευθύνσεις και επίπεδα
7. Περίθλαση ακτίνων Χ (Χ – ray Diffraction)

4 Στερεοποίηση, Ατέλειες (ή Διαταραχές) στη Δομή και Διάχυση στα Στερεά

1. Στερεοποίηση των μετάλλων
2. Μεταλλικά στερεά διαλύματα
3. Ατέλειες στη δομή
4. Μικροσκοπική εξέταση
5. Διάχυση στα στερεά

5 Μηχανικές Δοκιμασίες και Ιδιότητες – Αστοχία των Υλικών και Πρόληψη

1. Τάση – Παραμόρφωση
2. Μηχανισμοί παραμόρφωσης
3. Σκληρότητα
4. Δυσθραυστότητα
5. Κόπωση
6. Ερπυσμός
7. Μηχανική θραύσης
8. Μη καταστροφικές μέθοδοι ελέγχου των υλικών

6 Διαγράμματα Φάσεων σε Ισορροπία

1. Γενικά
2. Κατασκευή διαγραμμάτων φάσεων
3. Διαγράμματα φάσεων συστημάτων που τα συστατικά τους εμφανίζουν πλήρη διαλυτότητα (αναμιξιμότητα) στην υγρή και στερεή κατάσταση
4. Ευτηκτικό διάγραμμα χωρίς σχηματισμό στερεού διαλύματος
5. Ευτηκτικό διάγραμμα με περιορισμένη αναμιξιμότητα στη στερεή κατάσταση
6. Ευτηκτοειδές διάγραμμα
7. Ο κανόνας του μοχλού

7 Μετασχηματισμοί Φάσεων

1. Γενικά
2. Η κινητική των αντιδράσεων μετασχηματισμού της δομής στερεής κατάστασης
3. Διαγράμματα ισοθερμοκρασιακού μετασχηματισμού στα κράματα σιδήρου – άνθρακα
4. Διαγράμματα μετασχηματισμού συνεχούς ψύξης
5. Μηχανική συμπεριφορά των κραμάτων σιδήρου – άνθρακα
6. Κινητική των μετασχηματισμών φάσεων μη μεταλλικών υλικών

8 Μέθοδοι Αύξησης της Αντοχής των Μεταλλικών Υλικών

1. Εισαγωγή
2. Αύξηση της αντοχής με ελάττωση του μεγέθους των κόκκων
3. Αύξηση της αντοχής με δημιουργία στερεού διαλύματος
4. Σκλήρυνση από παραμόρφωση (ενδοτράχυνση)
5. Σκλήρυνση με κατακρήμνιση λόγω γήρανσης
6. Αποκατάσταση, ανακρυστάλλωση και ανάπτυξη κρυστάλλων

9 Θερμικές Κατεργασίες Μεταλλικών Υλικών

1. Γενικά
2. Ανόπτηση
3. Θερμικές κατεργασίες χαλύβων

10 Βιομηχανικά Μέταλλα και Κράματα

1. Κράματα σιδήρου
2. O χαλκός (Cu) και τα κράματά του
3. Το αλουμίνιο (Al) και τα κράματά του
4. Το μαγνήσιο (Mg) και τα κράματά του
5. Το τιτάνιο (Τi) και τα κράματά του
6. Νικέλιο (Ni) και κοβάλτιο (Co)
7. Ο ψευδάργυρος (Zn) και τα κράματά του
8. Ο μόλυβδος (Pb) και τα κράματά του

11 Κεραμικά, γυαλιά και τσιμέντα

1. Εισαγωγή
2. Κεραμικά υλικά
3. Γυαλιά
4. Κεραμικά γυαλιά
5. Τσιμέντα

12 Πολυμερή

1. Θερμοπλαστικά γενικών εφαρμογών
2. Βιομηχανικά θερμοπλαστικά
3. Θερμοστατικά πλαστικά
4. Ελαστομερή

13 Σύνθετα υλικά

1. Εισαγωγή
2. Σύνθετα υλικά ενισχυμένα με ίνες
3. Σύνθετα υλικά ενισχυμένα με σωματίδια
4. Στρωματικά σύνθετα υλικά

14 Ηλεκτρικές ιδιότητες

1. Εισαγωγή
2. Μεταφορείς ηλεκτρικού φορτίου και ηλεκτρική αγωγιμότητα
3. Μοριακές ενεργειακές στάθμες
4. Ηλεκτρονικοί αγωγοί
5. Ημιαγωγοί
6. Μονωτικά (διηλεκτρικά) υλικά

15 Μαγνητικές ιδιότητες

1. Γενικά για τα μαγνητικά υλικά
2. Μαγνητισμός
3. Αλληλεπίδραση μεταξύ μαγνητικών δίπολων και του μαγνητικού πεδίου
4. Δομή μαγνητικών περιοχών και βρόχος υστέρησης
5. Eφαρμογή της καμπύλης μαγνήτισης – έντασης μαγνητικού πεδίου
6. Θερμοκρασία Curie
7. Μαγνητικά υλικά

16 Οπτικές και Θερμικές ιδιότητες

1. Εισαγωγή
2. Διέγερση των ατόμων
3. Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα
4. Aπορρόφηση και Μετάδοση
5. Διάθλαση
6. Φωτεινότητα
7. Εισαγωγή
8. Θερμοχωρητικότητα
9. Θερμική διαστολή
10. Θερμική αγωγιμότητα

17 Βιομηχανική Επεξεργασία των Υλικών

1. Μεταλλικά υλικά
2. Γυαλιά και κεραμικά υλικά
3. Πoλυμερή υλικά